8K智能卡DTT4C08及其應用程序設計

文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者：   人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年09月17日

DTT4C08是具有低功耗、高性能、可反復擦寫(xiě)的FLASH程序存儲器和8KEEPROM數據存儲器的8位8K智能CPU卡芯片，采用自上而下（Top-Down）設計方法設計實(shí)現。

1 DTT4C08芯片簡(jiǎn)介

1.1 DTT4C08管腳定義（模塊狀態(tài)）

其管腳定義和布局如圖1所示。

1.2 基本硬件結構

中央處理CPU、16K字節程序存儲器FLASH、256字節數據存儲順SRAM、可電擦寫(xiě)的8K數據存儲器EEPROM。DTT4C08芯片利用FLASH工藝技術(shù)，制作成編程速率快、擦寫(xiě)時(shí)間短、面積小的FLASH存儲器，并具備了相應的控制、接口和防攻擊電路，具有更安全、更開(kāi)放、更靈活的特點(diǎn)；DTT4C08芯片CPU指令集與MCS-51完全兼容。

    1.3 DTT4C08芯片其它說(shuō)明

(1)8K字節的EEPROM數據存儲器支持頁(yè)操作和字節操作；

（2）256字節的內部SRAM單元，支持位尋址；

（3）帶時(shí)鐘頻率檢測器。當外部時(shí)鐘停止時(shí)，置片上FLASH于stand by狀態(tài)，EEPROM、SRAM停止工作，以減少功耗。

2 基于DTT4C08的智能卡應用開(kāi)發(fā)方法

2.1 芯片操作系統軟件設計方法

下面以電信智能卡操作系統（COS）開(kāi)發(fā)流程為例簡(jiǎn)要說(shuō)明基于DTT4C08軟件的應用開(kāi)發(fā)。應用外接設備執行操作，卡片上電后，首先進(jìn)行參數初始化，向移動(dòng)終端發(fā)送ATR，卡與移動(dòng)終端ME進(jìn)行傳輸協(xié)議商定，然后開(kāi)始接收命令數據并進(jìn)行數據分析，根據分析結果散轉到相應命令子程序入口并執行命令，命令結束后卡發(fā)給移動(dòng)終端響應。一條指令執行流程結束，卡重新開(kāi)始接收數據，執行下一條指令。

電信智能卡COS主控程序流程圖如圖2所示。

2.2 芯片操作系統軟件調試環(huán)境

芯片操作系統編碼完成后可利用大唐微電子推薦的“集成調試環(huán)境+讀寫(xiě)器模擬器”軟件仿真系統進(jìn)行軟件仿真測試。該仿真系統涵蓋了智能卡應用開(kāi)發(fā)對仿真器的仿真需求，能夠模擬條例ISO7816標準的I/O輸入輸出，超出了通常意義上的軟件仿真。整個(gè)芯片操作系統經(jīng)過(guò)仿真之后就可以下載程序列卡上，由真實(shí)的“卡”作為“調試載體”，使得開(kāi)發(fā)過(guò)程與實(shí)際應用環(huán)境完全一致。

圖3是通過(guò)一臺微機實(shí)現DTT4C08芯片的仿真調試。

3 一種散轉接口應用程序設計方法

卡（DTT4C08芯片）接收ME的命令數據要進(jìn)行數據分析，根據分析結果散轉到相應命令子程序入口并執行命令。命令數據即應用協(xié)議數據單元（APDU）的信息結構如圖4所示。

其中CLA是命令類(lèi)別，取值為“A0”，當CLA=FF時(shí)，為PTS過(guò)程的頭標；INS為指令代碼，用來(lái)區分別不同的命令。ME通過(guò)I/O雙向數據線(xiàn)按圖4順序將命令數據串行發(fā)送給卡，卡將CLA、INS、P1、P2和P3分別暫存于R3、R4、R5、R6和R7，將數據體暫存于RAM的指定連續單元。最簡(jiǎn)單的命令散轉判斷程序如下：

CJNE R4,＃0A4H,NEXT_INS01 ；通過(guò)INS判斷具體命令

LJMP SELECT ；轉向SELECT指令處理程序

NEXT_INS01：CJNE R4,＃0F2H，NEXT_INS02

LJMP STATUS ；轉向STATUS指令處理程序

NEXT_INS02:CJNE R4,＃0B0H，NEXT_INS03

LJMP READ_DINARY ;轉向READ_BINARY 指令處理程序

NEXT_INS03: ……

NEXT_INS34:CJNE R4,#14H,NEXT_INS22

LJMP TERMINAL_RESPONSE

；轉向TERMINAL_RESPONSE指令處理程序

NEXT_INS35：出錯處理

除標準GSM命令外，加上SIM卡發(fā)行、調試等附加命令的散轉處理，卡至少需處理35條指令（210字節），占用了較多的程序空間。本文利用堆棧和子程序返回指令，通過(guò)查表判斷散轉入口的設計技巧，巧妙地獲得指令處理入口地址，散轉程序只需要131字節，大大節省了程序空間。需要處理的命令越多，節省的程序空間越多。

    MOV R2,＃（Command_INS_END-Command_INS）/3 命令個(gè)數

MOV DPTR,#Command_INS ；INS 命令表起始地址

Command_INS_LOOP：CLR A

MOVC A,@A+DPTR

XRL A,R4

JZ find_INS_in_table ；A=R4，找到相應命令

INC DPTR

INC DPTR

INC DPTR

；沒(méi)找到，指向下一命令信息地址

DJNZ R2,Command_INS_LOOP

;查找下一個(gè)出錯處理

find_INS_in_table：

MOV A,＃02H

MOVC A,@A+DPTR

PUSH ACC

；相應命令處理程序入口低地址入棧

MOV A,＃01H

MOVC A,@A+DPTR

PUSH ACC

；相應命令處理程序入口高地址入棧

RET ；借用RET指令將堆棧中的數據彈出給PC地址指針，轉向相應命令處理程序入口

Command_INS：DB 0A4H

DW SELECT ；SELECT命令

DB 0F2H

DW STATUS ;STATUS命令

DB 0B0H

DW READ_BINARY

;READ_BINARY命令

……

DB 14H

DW TERMINAL_RESPONSE

；TERMINAL_RESPONSE命令

Command_INS_END： ；35個(gè)命令

4 結束語(yǔ)

采用DTT4C08芯片的智能卡可進(jìn)行拓展功能的應用開(kāi)發(fā)，在金融、醫療、保險、出入口控制、各種預付費場(chǎng)合有廣泛的應用領(lǐng)域和推廣價(jià)值。